тольяттінській політехнічний інститут
Кафедра В«Деталі машинВ»
Методичний посібник
Розрахунок шпонкових з'єднань
Укладачі: Пахоменко О.М.
Авдонченкова Г.Л.
Тольятті 2000
Справжнє методичний посібник призначений для використання студентами при розрахунку шпонкових з'єднань в курсовому проекті і для практичних занять.
Табл. 2, Іл. 8, Бібліогр. 4. br/>
1. Загальні відомості
Шпоночні сполуки - з'єднання для закріплення на валах і осях зубчастих коліс, шківів, зірочок та інших деталей за допомогою шпонок і для передачі крутного моменту від валу до маточини насадженої деталі і навпаки.
Шпонка - деталь, що встановлюється в пазах двох дотичних деталей і перешкоджає відносному повороту або зрушенню цих деталей.
Шпоночні з'єднання можна розділити на дві групи:
а). ненапружені з'єднання, здійснювані за допомогою призматичних і сегментних шпонок;
б). напружені з'єднання, здійснювані клиновими, фрикційними і тангенціальними шпонками.
Шпонки всіх основних типів стандартизовані. Розміри шпонок вибираються залежно від діаметра вала за таблицями стандарту. p align="justify"> Зазвичай у з'єднання ставлять по одній шпонці, а при передачі великого крутного моменту ставлять дві і три шпонки через 180 ... 1200.
2. Сполуки призматичними шпонками
Вони набули найбільшого поширення. Служать для ненапруженого з'єднання вала з маточиною, забезпечують легкий монтаж і демонтаж деталей, сполучених з валом, кращу центрування деталей, що сидять на валу в порівнянні з іншими видами шпонок, простота конструкції і порівняно низька вартість. p align="justify"> Недоліком призматичних шпонок є труднощі забезпечення їх взаємозамінності та необхідність ручного пригону, потребує виготовлення валу і отвори в ступиці з великою точністю. Приганянням прагнуть забезпечити стійке положення шпонки в пазах, так як перекіс (вивертання) шпонки значно послаблює з'єднання. Сегментна шпонка з глибоким пазом в цьому відношенні має перевагу перед простою призматичної шпонкою. p align="justify"> У багатьох випадках посадка маточини на вал виробляється з натягом. Момент передається з вала на маточину бічними вузькими гранями шпонки. При цьому на них виникають напруги зминання s см, а в поздовжньому перерізі шпонки - напруги зрізу t (рис.1).
Для простоти розрахунку допускають, що шпонка врізана у вал наполовину звий висоти, напруги зминання s см розподіляються рівномірно по висоті і довжині шпонки, а плече рівнодіючої цих напруг одно d/2, де d - діаметр валу.
Розглядаючи рівновагу валу або маточини за таких припущеннях, отримаємо умови міцності:
де Т - крутний момент, Нмм
l - довжина шпонки, мм
h - висота шпонки, мм
b - ширина шпонки, мм
t1 - глибина врізання шпонки у вал.
Робоча довжина шпонки з округленими кінцями дорівнює lр = l - b, з плоскими - lр = l.
Пази на валах під шпонки з округленими кінцями виконують пальцевими фрезами. Пази на валах для шпонок з плоскими торцями виконують дисковими фрезами, що більш технологічно і створює меншу концентрацію напруг, ніж при виконанні палацовий фрезою. p align="justify"> У стандартних шпонок розміри b і h підібрані так, що навантаження з'єднання обмежують не напруга зрізу, а напруги зминання. Тому при розрахунках зазвичай визначають s см. Шпонки виготовляють із закругленими або плоскими кінцями.
Сегментна і циліндрична шпонка є різновидом призматичної шпонки, так як принцип роботи цих шпонок подібний призматичної шпонці.
Конструкція з'єднання за допомогою сегментної шпонки показана на малюнку 2. Глибока посадка шпонки забезпечує їй більш стійке положення, ніж у простий призматичної шпонки. Це охороняє шпонку від перекосу під навантаженням. Однак глибокий паз значно послаблює вал, тому сегментні шпонки застосовують головним чином для закріплення деталей на мало навантажених ділянках вала, наприклад, на кінцях валів. br/>
<...
